MAX5591快速建立DAC與PIC微控制器的接口

摘要：該設(shè)計(jì)指南說(shuō)明如何MAX5591快速建立DAC與PIC18F442微控制器的連接，并給出了代碼實(shí)例。

MAX5591簡(jiǎn)介

MAX5591是一款12位、快速建立DAC，采用3線(xiàn)SPI?串行接口。MAX5591支持高達(dá)20MHz的SPI接口，最快建立時(shí)間為3μs。本應(yīng)用筆記給出了連接高速PIC微控制器(PIC18F核)和MAX5591的應(yīng)用電路以及所需要的全部固件。匯編程序利用MPLAB? IDE、6.10.0.0版本免費(fèi)提供的編譯器編寫(xiě)，用于PIC18F442。

硬件說(shuō)明

本文中的應(yīng)用電路采用MAX5591EVKIT，包括：MAX5591、超高精度電壓基準(zhǔn)(MAX6126)、兩個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)、增益設(shè)置電阻和經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的PCB。PIC18F442沒(méi)有安裝在MAX5591EVKIT板上，但已添加到系統(tǒng)中，圖1所示是一個(gè)完整的應(yīng)用電路。MAX5591EVKIT上的/CS、SCLK、DIN和DOUT焊盤(pán)可方便地用于SPI串口連接。


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圖1. MAX5591應(yīng)用電路

模擬地和數(shù)字地

如圖2所示，將模擬地與數(shù)字地分離開(kāi)可以得到較好的實(shí)際效果，利用鐵氧體磁珠，如TDK MMZ1608B601C，連接兩個(gè)地平面。這種布局可以避免微控制器系統(tǒng)時(shí)鐘及其諧波饋入模擬地。已知PIC18F442的系統(tǒng)時(shí)鐘為40MHz，考慮到MMZ1608B601C特殊的阻抗與頻率特性，我們選擇了這款鐵氧體磁珠。圖3給出了MMZ1608B601C阻抗隨頻率的變化曲線(xiàn)。


圖2. 分離的模擬地和數(shù)字地


圖3. TDK MMZ1608B601C鐵氧體磁珠阻抗隨頻率的變化曲線(xiàn)

固件說(shuō)明

清單1給出的匯編程序通過(guò)PIC18F442的內(nèi)部MSSP SPI接口對(duì)MAX5591進(jìn)行初始化，PIC18F442的40MHz系統(tǒng)時(shí)鐘允許MSSP提供高達(dá)10MHz的SPI時(shí)鐘(SCLK)。表1所示為上電后的配置字。一旦完成對(duì)MAX5591的初始化，程序便將DAC輸出寄存器裝載為零，然后裝載滿(mǎn)量程輸出，如表2所示。該固定循環(huán)程序可產(chǎn)生方波輸出，用來(lái)演示MAX5591的快速建立時(shí)間。




下載
清單1. 用于連接MAX5591和PIC18F442內(nèi)部MSSP SPI接口的匯編程序

表1. 配置寫(xiě)命令，將所有八路DAC的建立時(shí)間設(shè)置為3μs

SPI Line	C7	C6	C5	C4	C3	C2	C1	C0	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
DIN	1	0	1	1	1	0	0	0	1	1	1	1	1	1	1	1

表2. 裝載全部DAC輸出命令：第一個(gè)命令將所有DAC輸出設(shè)置為零，第二個(gè)命令將所有DAC設(shè)置為滿(mǎn)量程輸出

SPI Line	C3	C2	C1	C0	D11	D10	D9	D8	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
DIN (1st)	1	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
DIN (2nd)	1	0	1	0	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1